一种智能变电站变压器保护系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种智能变电站变压器保护系统，包括：主处理器模块、从处理器模块、三路CT/PT检测变压器和主CPLD模块；三路CT/PT检测变压器的输出端通过相应AD模块与主处理器模块的信号采集端口相连；在主处理器模块采集电流和/或电压数据时，主CPLD模块适于触发主处理模块中断，以使主处理模块进行数据中断读取；从处理器模块适于从主处理器模块获得采集数据或将控制指令发送至主处理器模块；本智能变电站变压器保护系统将传统的同时负责信号采集、处理和通讯的处理器分成两个处理器，即用于数据采集和处理的主处理器模块和用于信号通讯及人机交互的从处理器模块，使通讯接口的拓展更加方便，提高了系统的在整体性能。

【技术实现步骤摘要】
一种智能变电站变压器保护系统
本技术涉及一种智能变电站变压器保护系统。
技术介绍
变压器是电力变电站的重要设备，是配电网络连接和能量交换的枢纽，其能否正常运行直接关系着电力能源输送的安全。因此，加强变压器的继电保护，确保变压器安全可靠运行是十分必要的。为了满足智能变电站变压器继电保护要求，需要设计一款变压器智能继电保护器。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种智能变电站变压器保护系统，其通过主、从处理器模块两个处理器同时工作的方式，实现了信号采集处理和人机交互功能，降低了主处理器模块的运算量。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种智能变电站变压器保护系统，包括：主处理器模块、从处理器模块、三路CT/PT检测变压器和适于进行开关量控制的主CPLD模块；其中三路CT/PT检测变压器的输出端通过相应AD模块与主处理器模块的信号采集端口相连；在主处理器模块采集电流和/或电压数据时，所述主CPLD模块适于触发主处理模块中断，以使主处理模块进行数据中断读取；所述从处理器模块适于从主处理器模块获得采集数据或将控制指令发送至主处理器模块。进一步，所述智能变电站变压器保护系统还包括频率检测电路；所述频率检测电路包括：与母线相连的适于获得取样电压的分压电路；所述分压电路的输出端依次与电压跟随器、过零比较器相连后，接入一隔离电路的输入端，所述隔离电路的输出端接入主处理器模块以采集母线频率。进一步，所述主处理器模块通过I2C总线分别与外部扩展存储器、主CPLD模块相连；其中所述外部扩展存储器适于存储检测数据。进一步，所述主处理器模块还连接一看门狗电路。进一步，所述从处理器模块电性连接串行通信控制器、CAN控制器；所述从处理器模块连接从CPLD模块，所述串行通信控制器、CAN控制器适于通过从CPLD模块分时间共用数据总线。进一步，所述从处理器模块电性连接时钟芯片和RAM模块。进一步，所述智能变电站变压器保护系统适于采用双电源供电；其中第一路供电模块适于从母线进行取电；第二路供电模块适于采用电池供电。进一步，所述第二路供电模块包括充电电池、充放电控制器；其中所述充放电控制器适于从第一路供电模块的输入端获得电能，对充电电池进行充电。本技术的有益效果是，本技术的智能变电站变压器保护系统将传统的同时负责信号采集、处理和通讯的处理器分成两个处理器，即用于数据采集和处理的主处理器模块和用于信号通讯及人机交互的从处理器模块，使通讯接口的拓展更加方便，提高了系统的在整体性能。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术的智能变电站变压器保护系统的原理框图；图2是本技术的智能变电站变压器保护系统双电源控制电路原理图。具体实施方式现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。如图1所示，本实施例提供了一种智能变电站变压器保护系统，包括：主处理器模块、从处理器模块、三路CT/PT检测变压器和适于进行开关量控制的主CPLD模块；其中三路CT/PT检测变压器的输出端通过相应AD模块与主处理器模块的信号采集端口相连；在主处理器模块采集电流和/或电压数据时，所述主CPLD模块适于触发主处理模块中断，以使主处理模块进行数据中断读取；所述从处理器模块适于从主处理器模块获得采集数据或将控制指令发送至主处理器模块。本智能变电站变压器保护系统将传统一个处理器集成的功能分开，即通过主、从处理器模块分别实现信号的采集处理和人机交换功能；并且由DSP（TMS320F206）作为主处理器模块，提高了数据的运算能力；采用单片机模块（W78E51BP）作为从处理器模块实现保护系统与上级控制器相适应的串口通讯功能。具体的，CT/PT检测变压器的电流和电压的实际数值，用作继电保护的计算，且三路分别对应三相；主CPLD模块的开关量输入输出用作外部开关量状态的监测和继电保护动作的控制输出。在本实施例中，AD模块可以但不限于采用AD7865转换芯片。在本实施例中，由于智能变电站变压器保护系统的采样严格按照固定周期进行，当变压器上的电源频率产生波动时，会导致计算的结果产生误差，可能会引起保护功能的误动作。因此，需要实时检测电源频率。为了实现电源频率检测，所述智能变电站变压器保护系统还包括频率检测电路；所述频率检测电路包括：与母线相连的适于获得取样电压的分压电路；所述分压电路的输出端依次与电压跟随器、过零比较器相连后，接入一隔离电路的输入端，所述隔离电路的输出端接入主处理器模块以采集母线频率。具体的，所述分压电路包括从一母线接入且对地串联设置的两个电阻，从两电阻之间引出取样电压，电压跟随器和过零比较器均可以采用运算放大器来实现，隔离电路可以采用光耦隔离。所述主处理器模块通过I2C总线分别与外部扩展存储器、主CPLD模块相连；其中所述外部扩展存储器适于存储检测数据。在本实施中，外部扩展存储器可以包括外部RAM和EEPROM，其中EEPROM用于存储重要数据和程序，外部RAM可以通过I2C总线与主CPLD模块相连。为了防止主处理器模块死机，所述主处理器模块还连接一看门狗电路。在本实施例中，所述从处理器模块电性连接串行通信控制器、CAN控制器；所述从处理器模块连接从CPLD模块，所述串行通信控制器、CAN控制器适于通过从CPLD模块分时间共用数据总线。主CPLD模块和从CPLD模块可以但不限于采用EPM7128EQC100模块。进一步，所述从处理器模块电性还连接时钟芯片和RAM模块。所述时钟芯片可以但不限于采用DS12R887，用于记录执行动作的时间。如图2所示，为了防止本智能变电站变压器保护系统电源故障或者失电，所述智能变电站变压器保护系统适于采用双电源供电；其中第一路供电模块适于从母线进行取电；第二路供电模块适于采用电池供电。具体的，图2中在通过一继电器KM开关自锁电路实现供电，继电器KM常开与SB按钮并联后连接继电器KM线圈，继电器KM线圈得电后，继电器KM常开闭合，实现自锁，此时第一路供电模块对系统进行供电，第二路供电模块处于充电状态；当母线失电或者第一路供电模块损坏时，由第二路供电模块单独进行供电，保证了本系统正常运行。具体的，在第一路供电模块正常工作的同时，保持第二路供电模块处于持续充电状态，由于第一路供电模块与第二路供电模块的输出端几乎无压差，所以第二路供电模块无输出电流，取样分压电路输出电压为零，主处理器模块判定本不间断检测保护系统工作正常；若第一路供电模块无法供电时，第一路供电模块与第二路供电模块之间产生压差，即第二路供电模块输出电流，取样分压电路中电阻R1和电阻R2将电流转换为电压，可以通过电阻R1和电阻R2的电阻比调整输出电压范围使其满足主处理器模块高电平范围，即3.3V至5V范围内，所述主处理器模块即判定第一路供电模块出现故障，本不间断检测保护系统进行报警。也可以在继电器KM线圈的输出端连接由一常闭开关，通过触发该常闭开关切断继电器KM线圈供电，以使整个智能变电站变压器保护系统失电。具体的，第一路供电可以采用传统的稳压电路（如开关电源）实现；所述第二路供电模块包括充电电池、充放电控制器；其中所述充放电控制器适于从第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能变电站变压器保护系统，其特征在于，包括：主处理器模块、从处理器模块、三路CT/PT检测变压器和适于进行开关量控制的主CPLD模块；其中三路CT/PT检测变压器的输出端通过相应AD模块与主处理器模块的信号采集端口相连；在主处理器模块采集电流和/或电压数据时，所述主CPLD模块适于触发主处理模块中断，以使主处理模块进行数据中断读取；所述从处理器模块适于从主处理器模块获得采集数据或将控制指令发送至主处理器模块。

【技术特征摘要】
1.一种智能变电站变压器保护系统，其特征在于，包括：主处理器模块、从处理器模块、三路CT/PT检测变压器和适于进行开关量控制的主CPLD模块；其中三路CT/PT检测变压器的输出端通过相应AD模块与主处理器模块的信号采集端口相连；在主处理器模块采集电流和/或电压数据时，所述主CPLD模块适于触发主处理模块中断，以使主处理模块进行数据中断读取；所述从处理器模块适于从主处理器模块获得采集数据或将控制指令发送至主处理器模块。2.如权利要求1所述的智能变电站变压器保护系统，其特征在于，所述智能变电站变压器保护系统还包括频率检测电路；所述频率检测电路包括：与母线相连的适于获得取样电压的分压电路；所述分压电路的输出端依次与电压跟随器、过零比较器相连后，接入一隔离电路的输入端，所述隔离电路的输出端接入主处理器模块以采集母线频率。3.如权利要求1所述的智能变电站变压器保护系统，其特征在于，所述主处理器模块通过I2C总线分别与外部扩展存储器、主CPLD模...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜杰，
申请(专利权)人：常州能辉自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32